На предприятии Metsä Tissue в Катринефорсе, Швеция, для производства санитарно-гигиенической бумаги используется очищенная от чернил целлюлоза из переработанной макулатуры. Во время разрыва полотна образующийся брак обычно направляется в гидроразбиватель для роспуска, а затем смешивается с другой целлюлозой в машине для производства санитарно-гигиенических бумаг.
«Могут возникнуть проблемы с повторным использованием брака, если он изготовлен из влагопрочного материала», — говорит Микаэль Келл, который работает инженером-разработчиком на заводе Katrinefors. «Такой материал трудно растворить должным образом в гидроразбивателе, а это означает, что в массе при массоподготовке останутся хлопья. Когда такая масса попадает на бумагоделательную машину, существует повышенный риск разрыва полотна».
Бумажная фабрика в Катринефорсе располагает двумя бумагоделательными машинами, шестью конверсионными линиями и установкой по удалению краски для переработки макулатуры. Комбинат производит санитарно-гигиеническую бумагу и бумажные рулоны для промышленности. Производительность составляет 75 000 метрических единиц в год.
В начале 2017 года компания Metsä Tissue Katrinefors модернизировала диспергатор Krima для нового типа применения. Диспергатор обрабатывает брак для укрепления волокон. Это обеспечивает более высокое качество бумаги, что увеличивает время безотказной работы.
Во время диспергирования макулатура эффективно измельчается, что позволяет перерабатывать брак без риска разрывов полотна. Тот же диспергатор также используется для разрыхления пучков волокон целлюлозы, хранящейся на линии DIP. В обоих случаях дисперсия приводит к улучшению прочностных свойств волокна и повышению прочности бумаги.
Новая установка предотвращает проблему с образованием хлопьев. После гидроразбивателя для брака установлен диспергатор для дополнительного измельчения массы. Волокна обрабатываются для повышения их прочностных свойств, при этом исчезают чешуйки и пучки волокон.
«Дисперсия — единственная технология, которая приводит к усилению свойств волокна», — объясняет Келл. «Более прочная бумага в бумагоделательной машине означает меньший риск простоев. Большее время безотказной работы означает более высокую производительность. И, конечно же, мы также получаем лучший конечный продукт».
Новая установка является частью концепции, призванной решать и другие проблемы. Тот же диспергатор используется для обработки хранящихся запасов целлюлозы.
«У нас есть процесс, при котором мы продолжаем производить целлюлозу, даже когда машина по производству санитарно-гигиенических бумаг стоит на месте», — говорит Питер Коллиандер, инженер-технолог. «Излишки целлюлозы отводятся от основной линии, затем обезвоживаются в шнековом прессе и складируются в качестве буфера».
Целлюлоза хранится на складе до восьми суток, а при нехватке другого материала перенаправляется в основную линию. Однако после обработки на шнековом прессе в массе появляются пучки волокон. Также прочностные свойства волокон снижаются уже через несколько дней хранения. Когда эту целлюлозу снова вводят в производство, существует риск возникновения разрывов полотна в машине.
«Это проблема, которую мы уже рассматривали ранее», — говорит Келл. «В то время мы рассматривали возможность использования дефлокулятора для разрыхления хранимой целлюлозы. Но поскольку наша требуемая производительность составляет 200 метрических тонн в день, такая установка потребовала бы параллельного использования трех отдельных дефлокуляторов. Поэтому диспергатор был лучшим выбором — это означало, что мы можем обеспечить полную производительность на одной машине. С помощью диспергатора мы также можем пользоваться всеми преимуществами усиленного волокна».
«Новый диспергатор очень полезен для производства», — говорит Коллиандер. «Благодаря повышенной прочности волокна мы можем подавать в бумагоделательную машину 100-процентную целлюлозу без риска разрыва полотна».
Келл считает такую концепцию очень полезной. «Комбинированная функциональность решает обе предыдущие проблемы, связанные с влагопрочностью и хранением целлюлозы», — говорит он.
Система горячего диспергирования
Новый диспергатор – не первая машина Cellwood на предприятии Metsä Tissue Katrinefors. С 1996 года основная часть производства основана на системе горячего диспергирования Krima. Это комплексная система с обезвоживанием, паровым нагревом и диспергированием, которая превращает поступающую макулатуру в усиленное волокно, свободное от загрязнений.
Дисперсия – это экологически чистая и экономичная технология переработки макулатуры. Механический процесс расщепляет загрязнения в целлюлозе до невидимых размеров, что снижает потребность в отбеливающих химикатах. Высокая температура (до 120°C/248°F) плавит чернила и липкие загрязнения, убивая при этом бактерии.
В качестве диспергатора предприятия могут выбирать из множества различных дисперсионных дисков для достижения оптимального эффекта обработки каждого конкретного типа бумаги. Зазор диска можно изменить онлайн с точностью до 0,01 миллиметра. Оптимальные конфигурации исследуются в начале проекта посредством пробного запуска в Научно-технологическом центре Cellwood (RTC). RTC предлагает полный набор оборудования, а также лабораторию для анализа результатов при различных настройках оборудования.